UNEMAT 2009 (2º semestre) — questão 10 de Física
Enunciado em texto
Considere o esquema abaixo, em que as cargas elétricas Q₁ e Q₂ têm módulos iguais e o ponto P está equidistante das cargas.
[Figura: sobre uma reta horizontal, à esquerda a carga −Q₁ e à direita a carga +Q₂. Abaixo do meio do segmento entre elas fica o ponto P, ligado a cada carga por uma linha pontilhada de comprimento d.]
Analise os itens abaixo.
I. O campo elétrico resultante no ponto P é nulo.
II. Colocando-se no ponto P uma carga de prova –q, com liberdade de movimento, essa carga de prova ficará em repouso.
III. O potencial resultante no ponto P é nulo.
IV. Colocando-se no ponto P uma carga de prova +q, o campo elétrico resultante será diferente de zero.
Assinale a alternativa correta.
(A) Somente os itens I e IV estão corretos.
(B) Somente os itens I e III estão corretos.
(C) Somente o item II está correto.
(D) Somente os itens III e IV estão corretos.
(E) Somente os itens II e III estão corretos.
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UNEMAT 2009/2 — Unemat.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar afirmações sobre o campo e o potencial elétricos no ponto P, equidistante de duas cargas de mesmo módulo e sinais opostos.
Passo 1 — o potencial (escalar). Cada carga cria em P um potencial kQ/d, com o sinal da carga. Como os módulos e as distâncias são iguais:
III — correta.
Passo 2 — o campo (vetor). Os módulos são iguais (mesma carga, mesma distância), mas as direções não se cancelam. O campo de +Q₂ aponta para longe dela (para baixo e para a esquerda); o de −Q₁ aponta para ela (para cima e para a esquerda). As componentes verticais se cancelam e as horizontais se somam: o campo resultante em P aponta para a esquerda, paralelo à reta das cargas, de +Q₂ para −Q₁. Não é nulo.
I — incorreta.
II — incorreta. Como o campo em P não é nulo, uma carga −q ali sofre força (F = q·E, para a direita, contra o campo) e, livre, entra em movimento.
IV — correta. O campo em P é o criado pelas cargas Q₁ e Q₂, e já vimos que não é zero. Pôr uma carga de prova em P não muda isso (o campo que atua sobre a carga de prova é o das outras cargas).
Ficam III e IV.
⚠️ A armadilha: achar que “potencial nulo” implica “campo nulo” e marcar (B). Potencial é escalar e se cancela com sinais opostos; campo é vetor, e aqui as componentes horizontais se somam.
A ideia em uma frase: no ponto equidistante de um dipolo, o potencial se anula, mas o campo não: ele aponta da carga positiva para a negativa.
Resposta: alternativa D (III e IV).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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